CN203702046U - 燕尾式防砂水力锚 - Google Patents

Abstract

一种燕尾式防砂水力锚，管状锚体的两端分别设有螺纹接头、中部周向上均匀设有三组及以上的上开口锚爪槽，锚爪槽底部的管状锚体上设有与锚体内腔连通的割缝；管状锚体周向上还设有多条轴向布置的燕尾式压条槽且其分别贯穿所对应的锚爪槽的外口中央，燕尾式压条槽内分别固定与其槽型吻合的压条。本实用新型的锚爪径向向外推出时，锚爪中部通过燕尾式固定压板（压条）来固定来自于弹簧的压缩作用力，即将原来的压板由螺钉的点固定改为现在的面固定，其紧固抗压强度远大于螺钉，并且不易折断。另外，采用锚爪腔内割缝的工艺，用于防止压裂砂进入锚爪槽造成砂卡，从而保证锚爪在复位弹簧的作用下可以回收自如。

Description

燕尾式防砂水力锚

技术领域

本实用新型石油装备领域，具体是一种用于在油田作业中套管油（气）井水力压裂等井下作业管柱的锚定的燕尾式防砂水力锚。

背景技术

在油田作业中，套管油（气）井水力压裂、水井增注改造、水力喷砂、切割（或喷砂射孔）等井下作业管柱的锚定通常通过水力锚来完成，其原理为：油管内憋压，水力锚锚爪在液体压力的作用下向外伸出，卡紧套管内壁，实现锚定动作以防止油管和套管之间发生相对运动，从而达到保护井下工具如封隔器的目的；当油套压力平衡后，锚爪在挡板内弹簧的弹力作用下收回，解除锚定作用。现有常规的水力锚多采用螺钉固定压板，来防止锚爪径向推出而完全脱离锚爪槽，但是在液体压力较大时，螺钉易断导致锚爪脱离锚爪槽，锚定失效造成井下事故，影响生产作业。并且水力锚的锚牙槽底部为限位台阶结构，中心设有通孔用于与锚体内腔的液体连通，压裂作业时液体中的砂体进入锚牙槽，易造成砂卡，导致锚牙径向不能回收复位。现有的防砂管型水力锚，即在常规的水力锚的锚体内壁增加防砂管，但是由于防砂管管壁薄且与水力锚的锚体为分体式结构，在压力较高时，易将管壁挤压变形，使压裂砂进入锚爪工作腔内，导致锚爪不回收，发生井下事故。

实用新型内容

针对现有技术的上述缺陷，本实用新型提供一种稳定性高、事故率低的燕尾式防砂水力锚。

本实用新型的技术方案是：主要由管状锚体、锚爪、复位弹簧以及压条组成，所述的管状锚体的两端分别设有螺纹接头、中部周向上均匀设有三组及以上的上开口锚爪槽，所述锚爪槽底部的管状锚体上设有与锚体内腔连通的割缝；所述管状锚体周向上还设有多条轴向布置的燕尾式压条槽且其分别贯穿所对应的锚爪槽的外口中央，所述燕尾式压条槽内分别固定与其槽型吻合的压条；所述锚爪的底部设有底座、中部设有弹簧安装孔、两侧设有锚牙，所述锚爪通过底座安装在锚爪槽内并通过密封圈与锚爪槽内壁形成滑动配合，所述复位弹簧安装在弹簧安装孔内且外端与所述压条的底部抵靠，所述锚牙分别位于压条两侧的锚爪槽槽体内。

上述方案可进一步改进为：

为了便于拆卸及安装，所述的压条活动卡扣在燕尾式压条槽内，且两端分别通过螺钉与管状锚体紧固。

为了提高锚定的稳定性，所述的锚爪槽为三组或四组（三点或四点锚固），每组包括并置的两个锚爪槽。

为了防止压力较高时管状锚体的受力变形，所述锚爪槽底部的管状锚体的厚度不小于6m。

为了提高割缝的过滤效果（压裂砂的粒径约为0.5mm），所述割缝的宽度为018-0.20mm。

本实用新型的锚爪径向向外推出时，锚爪中部通过燕尾式固定压板（压条）来固定来自于弹簧的压缩作用力，即将原来的压板由螺钉的点固定改为现在的面固定，其紧固抗压强度远大于螺钉，并且不易折断。另外，采用锚爪腔内割缝的工艺，用于防止压裂砂进入锚爪槽造成砂卡，从而保证锚爪在复位弹簧的作用下可以回收自如。

附图说明

图1是本实用新型一种实施例的结构示意图；

图2是燕尾式压条槽与压条的连接示意图；

图3是割缝的布置示意图（图1中的A-A视图）；

图中：1、管状锚体，2、螺钉，3、锚爪（3.1底座，3.2弹簧安装孔，3.3锚牙），4、胶圈，5、复位弹簧，6、锚爪槽，7、压条，8、燕尾式压条槽，9、割缝，10、锚体内腔。

具体实施方式

参见图1-3，一种燕尾式防砂水力锚，主要由管状锚体1、锚爪3、复位弹簧5以及压条7组成，管状锚体1的两端分别设有螺纹接头、中部周向上均匀设有三四组上开口锚爪槽6，每组包括并置的两个锚爪槽6；锚爪槽6底部的管状锚体1上设有与锚体内腔10连通的割缝9，其中锚爪槽6底部的管状锚体1的厚度优选不小于6mm，割缝9的宽度优选为018-0.20mm；管状锚体1周向上还设有多条轴向布置的燕尾式压条槽8且其分别贯穿所对应的锚爪槽6的外口中央，燕尾式压条槽8内分别固定与其槽型吻合的压条7，即压条7的外形与燕尾式压条槽8相吻合，将其由燕尾式压条槽8的一侧插入并滑动配合移动至整体全部卡扣在槽内，然后压条7的两端分别通过螺钉2与管状锚体1紧固；锚爪3的底部设有底座3.1、中部设有弹簧安装孔3.2、两侧设有锚牙3.3，锚爪3通过底座3.1安装在锚爪槽6内并通过胶圈4与锚爪槽6内壁形成滑动配合，复位弹簧5安装在弹簧安装孔3.2内且外端与压条7的底部抵靠，锚牙3.3分别位于压条7两侧的锚爪槽6槽体内。

以压裂作业为例说明本水力锚的工作原理，将本装置的两端分别与油管通过螺纹连接，当压裂液进入锚体内腔10时，液体通过割缝9的过滤并除去颗粒大的压裂砂然后进入锚爪槽6，锚爪3在液体压力的推动下向外侧前行，复位弹簧5被压缩的同时锚牙3.3分别由压条7的两侧向外伸出，卡紧套管内壁，实现锚定动作以防止油管和套管之间发生相对运动，从而达到保护井下工具如封隔器的目的；当油套压力平衡后，锚爪3在复位弹簧5的弹力作用下收回，解除锚定作用。

以上仅仅是本实用新型的一个典型实施例，本领域技术人员完全可以在其基础上做适当的修饰及改进，但是与本实用新型实质性相同，同样落入本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.一种燕尾式防砂水力锚，主要由管状锚体、锚爪、复位弹簧以及压条组成，其特征在于，所述的管状锚体的两端分别设有螺纹接头、中部周向上均匀设有三组及以上的上开口锚爪槽，所述锚爪槽底部的管状锚体上设有与锚体内腔连通的割缝；所述管状锚体周向上还设有多条轴向布置的燕尾式压条槽且其分别贯穿所对应的锚爪槽的外口中央，所述燕尾式压条槽内分别固定与其槽型吻合的压条；所述锚爪的底部设有底座、中部设有弹簧安装孔、两侧设有锚牙，所述锚爪通过底座安装在锚爪槽内并通过密封圈与锚爪槽内壁形成滑动配合，所述复位弹簧安装在弹簧安装孔内且外端与所述压条的底部抵靠，所述锚牙分别位于压条两侧的锚爪槽槽体内。

2.根据权利要求1所述的燕尾式防砂水力锚，其特征在于：所述的压条活动卡扣在燕尾式压条槽内，且两端分别通过螺钉与管状锚体紧固。

3.根据权利要求1或2所述的燕尾式防砂水力锚，其特征在于：所述的锚爪槽为三组或四组，每组包括并置的两个锚爪槽。

4.根据权利要求1或2所述的燕尾式防砂水力锚，其特征在于：所述锚爪槽底部的管状锚体的厚度不小于6mm；所述割缝的宽度为018-0.20mm。